Väriaine, joka auttaa antamaan Doritosille oranssin värin, voi myös lisätä läpinäkyvyyttä hiiren kudoksiin, tutkijat ovat havainneet. Väriaineen levittäminen elävien hiirten iholle antoi tutkijoille mahdollisuuden tarkastella kudosten läpi taustalla olevia rakenteita, mukaan lukien verisuonia ja sisäelimiä. Se, joka on syyskuun 6. päivänäTiedekuvattu menetelmä 1voisi tarjota vähemmän invasiivisen tavan seurata eläviä eläimiä, joita käytetään lääketieteellisessä tutkimuksessa.

"Se on suuri läpimurto", sanoo Philipp Keller, biologi Howard Hughes Medical Instituten Janelia-tutkimuskampuksella Ashburnissa, Virginiassa.

Tekniikka toimii muuttamalla sitä, miten normaalisti läpinäkymättömät kehon osat ovat vuorovaikutuksessa valon kanssa. Nesteillä, rasvoilla ja proteiineilla, joista muodostuu kudoksia, kuten iho ja lihakset, on erilaiset taitekertoimet (mitta siitä, kuinka paljon materiaali taivuttaa valoa): vesipitoisilla komponenteilla on matalat taitekertoimet, kun taas lipideillä ja proteiineilla on korkeat. Kudokset näyttävät läpinäkymättömiltä, ​​koska näiden taitekertoimien välinen kontrasti aiheuttaa valon hajoamisen. Tutkijat arvelivat, että voimakkaasti valoa absorboivan väriaineen lisääminen tällaisiin kudoksiin kaventaisi komponenttien taitekertoimien eroa tarpeeksi tehdäkseen niistä läpinäkyviä.

Animierte Sequenz von Zeitraffer-Bildern von Blutgefäßen im Gehirn direkt unter der Schädeldecke einer betäubten Maus, enthüllt ohne Operationen, Schnitte oder Schäden am Knochen oder der Haut der Maus.

"Jos materiaali imee paljon valoa yhdessä värissä, se taivuttaa valoa muissa väreissä enemmän", sanoo tutkimuksen kirjoittaja Guosong Hong, materiaalitutkija Stanfordin yliopistosta Kaliforniassa. Ryhmä käytti teoreettista fysiikkaa ennustaakseen, kuinka tietyt molekyylit muuttaisivat hiiren kudosten vuorovaikutusta valon kanssa. Useita ehdokkaita ilmaantui, mutta ryhmä keskittyi tartratsiiniin tai FD&C Yellow 5:een, joka on yleisesti käytetty väriaine monissa jalostetuissa elintarvikkeissa. "Kun tartratsiini liuotetaan veteen, se tekee vedestä taipuisampaa, kuten rasvat", Hong sanoo. Nesteitä ja lipidejä sisältävä kudos muuttuu läpinäkyväksi, kun väriaine lisätään, koska nesteiden valon taittumiskyky on yhtä suuri kuin lipidien.

Läpinäkyvä iho

Tutkijat osoittivat tartratsiinin kyvyn tehdä kudosta läpinäkyväksi ohuissa raa'an kananrintaviipaleissa. Sitten he hieroivat väriainetta elävän hiiren ihon eri alueille. Levittämällä väriainetta päänahkaan ryhmä pystyi tutkimaan pieniä verisuonten siksak-kuvioita; sen levittäminen vatsalle antoi selkeän kuvan hiiren suolen liikkeestä ruoansulatuksen aikana ja paljasti muita hengitykseen liittyviä liikkeitä. Tiimi käytti ratkaisua myös hiiren jalassa ja pystyi havaitsemaan lihaskudoksen ihon alla.

Tekniikka voi tehdä kudoksesta läpinäkyvän vain noin 3 millimetrin syvyyteen, joten sillä on tällä hetkellä rajoitettu käytännön käyttöä vain paksummille kudoksille ja suuremmille eläimille.

Mutta koska tartratsiini on elintarvikeväriaine, se on turvallista eläville hiirille ja menetelmä on palautuva - kun väriaine huuhdellaan pois, iho yksinkertaisesti palaa uudelleen läpinäkymättömäksi. Tämä tarjoaa suuren edun olemassa oleviin läpinäkyvän kudoksen tuotantomenetelmiin, jotka eivät tyypillisesti sovellu eläville eläimille ja vaativat usein kemikaalien käyttöä tiettyjen kudoskomponenttien taitekertoimen muuttamiseksi tai niiden poistamiseksi kokonaan.

Se, että menetelmä luo läpinäkyvyyttä, on palautuva ja soveltuva eläviin eläimiin, "tekee siitä itsestään selvän asian, jota monet ihmiset haluavat käyttää", Keller sanoo. Hän uskoo, että siitä voi olla hyötyä muun muassa hiirimalleissa, jotka haluavat ymmärtää hermostoa ja hermostoa rappeuttavia sairauksia.